Investigadores de Israel se inspiran en plantas para crear paneles solares que se limpian automáticamente

Los paneles solares son una gran opción para ahorrar electricidad. Ver a la gente trepada a los techos de sus casas para limpiarlos no los hace tan atractivos. Ahora investigadores de Israel desarrollan un nuevo método para eliminar el polvo de los paneles solares imitando a la naturaleza.

Los investigadores se enfocan en la hoja de loto en busca de una innovación auto limpiante.

Siguiendo las propiedades de autolimpieza de la hoja de loto, investigadores de la Universidad Ben-Gurion del Negev (BGU) han arrojado nueva luz sobre nuevas fuerzas microscópicas.

Se trata de mecanismos que pueden optimizarse para eliminar el polvo de los paneles solares y mantener la eficiencia y la absorción de la luz.

La nueva técnica eliminó el 98% de las partículas de polvo.

Cuando las plantas se limpian solas.

En un nuevo estudio publicado en ACS Langmuir, los investigadores confirmaron que modificar las propiedades de la superficie de los paneles solares puede reducir en gran medida la cantidad de polvo que acumulan.

Se trata del polvo que queda en la superficie y de este modo aumentar significativamente el potencial de las aplicaciones de recolección de energía solar en el desierto.

La adhesión de polvo a los paneles solares es un gran desafío para la recolección de energía a través de células fotovoltaicas.

Se necesitan nuevas soluciones para mantener la máxima eficiencia de recolección en áreas de alta densidad de polvo como el desierto del Negev en Israel.

“En la naturaleza, observamos que la hoja de loto permanece libre de polvo y patógenos debido a su superficie nanotexturada. Esto junto a una fina capa hidrofóbica de cera repelen el agua”, dice Tabea Heckenthaler.

En el desierto, el polvo se acumula en la superficie de las células solares y es laborioso limpiarlas constantemente.

Los investigadores exploraron el efecto de modificar un sustrato de silicio (Si), un semiconductor utilizado en las células fotovoltaicas, para imitar las propiedades de autolimpieza de la hoja de loto.

Aplicarlo a los paneles solares.

En estas hojas el agua cae por las hojas y elimina la suciedad.

Se sabe que la superhidrofobia reduce la fricción entre las gotas de agua y la superficie.

Esto permite que las gotas de agua deslicen partículas limpias de las superficies. Sin embargo, las fuerzas que unen y separan las partículas de las superficies durante el mecanismo de autolimpieza y el efecto de las nanotexturas en estas fuerzas no se comprenden completamente.

Para arrojar luz sobre estas fuerzas y el efecto de la nanotextura sobre ellas, los investigadores prepararon cuatro muestras a base de silicio para los paneles solares.

Esto se logró mediante el grabado químico húmedo de la superficie para crear nanocables en la superficie, y adicionalmente aplicando un recubrimiento hidrófobo.

La eliminación de partículas aumentó de 41% en obleas de Si lisas hidrofílicas a 98% en superficies nanotexturadas a base de Si superhidrofóbicas.

Los investigadores confirmaron estos resultados midiendo la adhesión de una partícula de tamaño micrónico al sustrato plano y nanotexturizado utilizando un microscopio de fuerza atómica.

Descubrieron que la adhesión en el agua se reduce en un factor de 30.

“Determinamos que la razón de la mayor eliminación de partículas no es la baja fricción entre las gotas y las superficies superhidrofóbicas”, dice Heckenthaler.

“Más bien, es el aumento de las fuerzas lo que puede separar partículas de las superficies.

Los métodos experimentales que utilizamos y el criterio para la eliminación de partículas que derivamos se pueden implementar para diseñar superficies de autolimpieza que exhiban diferentes características químicas y / o texturas”.

Fuente: LatamIsrael.